談?wù)勚袑W(xué)物理教學(xué)中“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”的應(yīng)用

查建軍

【摘 要】“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”以其現(xiàn)象直觀性好、可信度高等優(yōu)越性深受教師與學(xué)生的歡迎，理想的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，要做到科學(xué)性、新穎性、簡(jiǎn)捷性的統(tǒng)一，不僅可以有效的培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及動(dòng)手操作能力，還有助于學(xué)生形成正確的物理概念、深入理解物理規(guī)律，提高課堂效率。

【關(guān)鍵詞】對(duì)比實(shí)驗(yàn)；概念；能力

“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”就是將“對(duì)比”和“實(shí)驗(yàn)”這兩種認(rèn)識(shí)事物的方法有機(jī)結(jié)合在一起，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，或用對(duì)比的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一種教學(xué)方法。下面就對(duì)比實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中的作用談一點(diǎn)認(rèn)識(shí)與體會(huì)。

一、利用“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在物理教學(xué)過(guò)程中常常需要借助物理實(shí)驗(yàn)得出正確的物理概念。但從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到物理概念的建立往往跨度很大，因此，如何引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、形成概念是物理概念教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)。真實(shí)、生動(dòng)、形象、直觀的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，不但能賦予學(xué)生豐富的物理表象，而且能通過(guò)感官的刺激，喚起他們對(duì)物理學(xué)習(xí)的熱情及對(duì)物理問(wèn)題的深入探究，從而發(fā)展他們的科學(xué)思維能力。由于對(duì)比實(shí)驗(yàn)很適合初中生學(xué)習(xí)物理知識(shí)，所以很多物理概念都可以運(yùn)用這種方法引入。

如：在《大氣壓強(qiáng)》這節(jié)課中，由于大氣壓是比較抽象的，如何讓學(xué)生了解它的存在呢？教學(xué)中我用“覆杯實(shí)驗(yàn)”來(lái)引入，讓學(xué)生思考：放開(kāi)手后，硬紙片會(huì)不會(huì)掉下來(lái)？此時(shí)，絕大多數(shù)的學(xué)生都會(huì)回答：“會(huì)的”。后來(lái)當(dāng)他們看到硬紙片竟沒(méi)有掉下時(shí)，無(wú)不感到新奇有趣，頓時(shí)激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了能大大提高實(shí)驗(yàn)的可信度，我在杯子底部鉆了個(gè)小圓孔，用手指按住小圓孔，在杯里盛滿水，用硬紙片把杯口蓋嚴(yán)，同時(shí)另一只手按住紙片把杯子倒過(guò)來(lái)使杯口向下，放開(kāi)手后，紙片不會(huì)掉下來(lái)，杯子里的水也不會(huì)流出來(lái)。這時(shí)，學(xué)生可能認(rèn)為“紙片是被粘住了”，然后我把按住小圓孔的手指移開(kāi)，結(jié)果紙片掉下來(lái)了，水也流出來(lái)了。這樣通過(guò)手指按住小圓孔和不按住小圓孔兩次實(shí)驗(yàn)的對(duì)比，使學(xué)生觀察到兩次實(shí)驗(yàn)中紙片都與水接觸，所不同的是后一次實(shí)驗(yàn)是杯底與大氣相通。從而解除了“紙片是被粘住了”的誤解，提高了“大氣壓存在”這個(gè)結(jié)論的可信度。

二、利用“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行有效的科學(xué)探究

物理量概念得出后，離不開(kāi)定性或定量的分析，因此必須要探究影響物理量的可能因素，通常讓學(xué)生通過(guò)提出問(wèn)題、作出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論等關(guān)鍵環(huán)節(jié)去體驗(yàn)探究的樂(lè)趣。由于影響的因素可能不止一個(gè)，因此用“控制變量”的對(duì)比實(shí)驗(yàn)可以更好的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，比較結(jié)果。

如：在探究“滑動(dòng)摩擦力與那些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，有些同學(xué)猜想：滑動(dòng)摩擦力可能與物體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)。我們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要控制壓力和接觸面的粗糙程度不變，改變物體運(yùn)動(dòng)的速度，觀察滑動(dòng)摩擦力變化的情況，從而探究出滑動(dòng)摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)的速度是否有關(guān)。這里，物體運(yùn)動(dòng)速度可以通過(guò)拉物體的快慢解決，物體可選用木塊，滑動(dòng)摩擦力可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得。具體的實(shí)驗(yàn)步驟是：先將木板水平放置桌面上，通過(guò)細(xì)線用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊，以較慢的做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1；再以稍大、更大的速度重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2、F3；最后分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)F1、F2、F3，得出結(jié)論。

三、利用“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”突破課堂教學(xué)中的難點(diǎn)

在初中物理教學(xué)中，教學(xué)難點(diǎn)的形成往往有二個(gè)原因：一是學(xué)生固有的生活經(jīng)驗(yàn)與物理事實(shí)相悖，給教學(xué)帶來(lái)一定程度上的負(fù)作用；二是教學(xué)內(nèi)容比較抽象，部分學(xué)生難以掌握。如何突破教學(xué)難點(diǎn)呢？教師可設(shè)計(jì)一些對(duì)比實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生洞察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是突破教學(xué)難點(diǎn)的一種有效方法。

如：在“碘的升華”實(shí)驗(yàn)中，我設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，目的是為了讓學(xué)生弄清升華與熔化的區(qū)別。

分析：實(shí)驗(yàn)1中，水的溫度低于碘的熔點(diǎn)，沒(méi)有達(dá)到碘熔化的條件。所以出現(xiàn)的碘蒸氣不會(huì)是汽化形成的，只能是升華形成的.而在實(shí)驗(yàn)2中，酒精燈火焰的溫度高于碘的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的溫度，出現(xiàn)的碘蒸氣也可能是碘熔化后，再汽化形成的。通過(guò)以上的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，大部分學(xué)生對(duì)熔化與升華現(xiàn)象都能輕松區(qū)分，并能對(duì)生活中的升華現(xiàn)象做出合理的解釋。這樣將物理概念通過(guò)比較分析，講深講透，學(xué)生自然就可以突破難點(diǎn)了。

四、利用“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”提高課堂學(xué)習(xí)效益

如：在一堂復(fù)習(xí)課上，我讓二位同學(xué)現(xiàn)場(chǎng)競(jìng)走演示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，得出速度概念的表達(dá)式V=S/t；再由另二位同學(xué)現(xiàn)場(chǎng)比賽提升重物，得出功率的表達(dá)式P=W/t。它們都反映了一物理量變化快慢的共同特征，它們的定義非常類似，它們的單位都由另外兩個(gè)物理量的單位復(fù)合而成。這樣，在較活躍的課堂氣氛中，學(xué)生們復(fù)習(xí)了兩個(gè)重要的物理概念，又靈活的運(yùn)用了這兩個(gè)概念，真正掌握了這兩個(gè)物理概念。

總之，對(duì)比實(shí)驗(yàn)以其現(xiàn)象直觀性好、可信度高等優(yōu)越性深受教師與學(xué)生的歡迎，理想的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，要做到科學(xué)性、新穎性、簡(jiǎn)捷性的統(tǒng)一，不僅可以有效的培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及動(dòng)手操作能力，還有助于學(xué)生形成正確的物理概念、深入理解物理規(guī)律。通過(guò)探索實(shí)踐，對(duì)比實(shí)驗(yàn)必將會(huì)在初中物理課堂上展現(xiàn)出更突出的優(yōu)勢(shì)。

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（作者單位：蘇州工業(yè)園區(qū)唯亭學(xué)校）